PDF de programación - Aprendizaje de la programación en el Citilab

Aprendizaje de la programación en el Citilab

Jordi Delgado

Dpto. Lenguajes y Sistemas Informáticos (UPC)

[email protected]

Joan Güell, José García, Marina Conde, Víctor Casado

Citilab-Cornellà
[email protected]
[email protected]
[email protected]

Abril de 2013

Resumen
Este artículo pretende ser un resumen de las experiencias en el Citilab
acercando la programación de los ordenadores a la gente de la calle. Sin
ningún requerimiento previo, cualquiera puede inscribirse en alguno de los
cursos de nuestra oferta docente en programación. Esto ha sido posible
principalmente gracias a la existencia de software adecuado, todo realizado
en entornos Smalltalk: Scratch para niños pequeños (y no tan pequeños),
Botsinc como iniciación a Smalltalk y el mismo Squeak, implementación open
source de Smalltalk utilizada en la creación del software mencionado, para
programadores experimentados.

Abstract
This article wants to be a compilation of our experiences at Citilab bringing
computer programming to the people of the street. Without any prerequisite,
anyone can enroll in any of our teaching offer in programming courses. This
has been possible mainly thanks to the existence of suitable software, all
developed with the Smalltalk programming language: Scratch for kids (and not
that kids), Botsinc as introduction to Smalltalk and Squeak, a Smalltalk open
source implementation used in the creation of the above mentioned software,
for experienced programmers.

PALABRAS CLAVE
Scratch, S4A, Smalltalk, Botsinc, Innovación, Sociedad, TIC

KEY WORDS
Scratch, S4A, Smalltalk, Innovation, Botsinc, Society, TIC

Introducción

1
La enseñanza de la programación a la gente joven (niños y adolescentes),
fuera de los itinerarios académicos estándar es una cuestión la viabilidad de
la cual no está nada clara. Proyectos para enseñar a programar a todo el
mundo han existido desde hace más de 30 años (niñosi, adolescentesii,
estudiantes universitarios en generaliii ) y aun así no parece haber una
manera clara y consensuada de hacerlo. Uno de los proyectos básicos del
Citilab, centro de innovación tecnológica creado en Cornellá, es la difusión y
divulgación de las posibilidades que las tecnologías de la información ponen

en manos de la gente de la calle, de todos. En este marco, el Citilab ha
puesto en marcha una propuesta de formación tecnológica que va desde los
rudimentos del utilización de Internet hasta la creación de redes sociales con
tecnología web 2.0, pasando por el aprendizaje de la programación de
ordenadores.

Este artículo pretende resumir la experiencia del Citilab enseñando a
programar. En la primera sección hacemos una pequeña y forzosamente
incompleta reflexión sobre el sentido de nuestro proyecto y después
explicamos los tres bloques en que hemos dividido nuestra propuesta:
Scratch (http://scratch.mit.edu) para niños pequeños, el entorno
BotsInc (http://rmod.lille.inria.fr/botsinc) como iniciación,
partiendo de cero,
la programación y Squeak
(http://www.squeak.org), implementación open source del lenguaje de
programación Smalltalk, para enseñar a programadores experimentados una
nueva (aunque existe desde hace más de 30 años) manera de desarrollar
software. Tras nuestras primeras experiencias decidimos que la utilización de
hardware sería un elemento motivador adicional y creamos S4A (Scratch for
Arduino, http://seaside.citilab.eu/scratch/arduino), que es el
entorno usado actualmente en el Citilab. Esta nueva propuesta se detalla más
adelante.

en

2

¿Qué es el Citilab?

El Citilab (figura 1) es un centro experimental de convergencia entre la nueva
generación de Internet y la nueva generación de proyectos de la Sociedad del
Conocimiento. Un espacio orientado a activar, impulsar y extender la
capacidad creativa e innovadora en tecnología de emprendedores, empresas
y ciudadanos en la Sociedad del Conocimiento.

Figura 1: El Citilab: laboratorio de innovación tecnológica y social

La hipótesis que hay detrás del Citilab es que gracias a la tecnología y en
particular a Internet, en la sociedad del conocimiento cualquier persona
puede acceder a los instrumentos para crear conocimiento en un contexto de
innovación.
Las ideas centrales son:

• Los ciudadanos tienen capacidad para ser innovadores.
• La colaboración es la base de la innovación social
• Las nuevas tecnologías crean una nueva cultura de innovación
diferente a la de la época industrial.

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Para qué queremos enseñar a programar a todo el mundo?

Educators, generals, dieticians, psychologists, and parents program.
Armies, students and some societies are programmed.
Alan Perlisiv

Las virtudes de aprender a programar como complemento de la formación
general de cualquier persona son, por ahora, una cuestión a debatir. Hay
detractores, promotores y, por supuesto, indiferentes. Todos los que tenemos
cierta edad tuvimos que oír muchas razones para aprender latín en segundo
de Bachillerato, curiosamente todas ellas son aplicables para poder justificar
cursos de introducción la programación de ordenadores: crear y / o incentivar
la disciplina en el razonamiento, sistematizar el hábito de trabajo, fomentar la
perseverancia y hacernos un poco mas humildes (esta no se mencionaba en
relación al latín, pero aquí es pertinente, ¿quién de nosotros no ha pensado
alguna vez que era el compilador el que no funcionaba bien?).

Algunos proponen razones un poco mas profundas. Nosotros no lo
podríamos expresar mejor que Abelson y Sussman:

Underlying our approach to this subject is our conviction that
"computer science" is not a science and that its significance has
little to do with computers. The computer revolution is a
revolution in the way we think and in the way we express what
we think. The essence of this change is the emergence of what
might best be called procedural epistemology - the study of the
structure of knowledge from an imperative point of view, as
opposed to the more declarative point of view taken by classical
mathematical subjects. Mathematics provides a framework for
dealing precisely with notions of "what is". Computation provides
a framework for dealing precisely with notions of "how to".

H.Abelson & G.J.Sussmaniv

No solo lo proponen, sino que este nuevo tipo de epistemología es puesta en
práctica en la enseñanza, por ejemplo, de la Mecánica Clásicav en el MIT.
Sea como sea, en estos tiempos de crecimiento de supersticiones,
fanatismos e irracionalidad, pretender que la gente piense mas en el "how to"
puede ayudar a fomentar este escepticismo crítico que tanta falta hace.

Finalmente, parece claro que el debate continuará y que nosotros no lo
resolveremos aquí, por falta de espacio y porque no es este el propósito de
este artículo. Por esto, una vez dadas algunas razones, más o menos
convincentes, que justifican nuestra tarea, vamos a detallar cómo la hemos
llevado a cabo.

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Scratch

Scratch es un entorno de aprendizaje desarrollado por Lifelong Kindergarten
Group el MIT Media Lab in Smalltalk, utilizando Squeak. Es 100% software
libre, y pretende acercar la programación a todos a partir de 8 años.
Actualmente se está utilizando en todo el mundo, y las experiencias con
Scratch se encuentran en todas partes, en particular dentro del congreso mas
importante del mundo de computer science education vinculado al grupo
educación en informática de la ACM (estos últimos dos años, por ejemplo,
podemos encontrar diversas referencias vi vii viii ) hasta el punto de que el año
pasado dedicaron una sesión especial al Scratchix.

Figura 2: Ejemplo de programa en Scratch. Se ve claramente la estructura de
construcción del programa

El lenguaje de programación vinculado al entorno Scratch es un lenguaje
imperativo con las construcciones fundamentales (variables, asignación,
bucles, condicionales y llamadas a funciones y acciones) ampliadas con un
grupo muy numeroso de instrucciones para poder trabajar en proyectos
multimedia. Un proyecto Scratch será típicamente un juego o una animación
sofisticada con dibujos, iconos, sonido y otros gráficos en movimiento (es fácil
hacerse una idea visitando los proyectos que seguidores de Scratch
comparten en la página web mencionada mas arriba). Lo que es más original
en Scratch es la metáfora que hay detrás, que es ni mas ni menos que la de
los juegos de bloques, tipo Lego o el antiguo Tente. Cada instrucción, o
conjunto de instrucciones empotradas se relaciona con otras enganchándose

al lado si las sucede o precede o dentro si pasa a formar parte de una
estructura superior, como un bucle. Así, iremos construyendo nuestros
programas, pieza a pieza, tal como si estuviésemos haciendo un castillo.

El entorno de trabajo que tenemos en el Citilab consiste en ordenadores
portátiles con el Scratch instalado en cada uno de ellos, para que cada niño
haga un seguimiento individual de la clase

Figura 3: Niños y niñas haciendo sus primeros programas con Scratch.

El curso ofrecido consiste en empezar a familiarizar al niño con el entorno de
trabajo para acabar con un proyecto sencillo hecho por el niño. Los primeros
proyectos que les presentamos tienen que ver con la utilización del programa
(guardar y recuperar proyectos, añadir, quitar y modificar sprites ,etc.) Y la
introducción a la geometría bidimensional del espacio donde haremos vivir
nuestros muñequitos y dibujos. Una vez tienen mas o menos clar